Россиянин стал соавтором стандарта будущей войны с «квантовыми хакерами»

06.07.2020, Пн, 19:08, Мск , Текст: Денис Воейков

Сотрудник российской ИТ-компании стал одним из четырехсоавторов стандарта информбезопасности, следование которому станет крайнеактуальным, когда появятся полноценные квантовые компьютеры, которые смогутзадействовать в преступных целях злоумышленники.

Стандарт «квантовой» безопасности

Как выяснил CNews, россиянин Валерий Смыслов, сотрудник отечественной ИБ-компании «Элвис-плюс»стал соавтором стандарта безопасности Инженерного совета интернета,описывающего противодействие атакам с использованием квантовых компьютеров.

Инженерный совет (англ. Internet Engineering Task Force,IETF) представляет собой одну из множества общественных организаций, в той илииной мере способствующих адекватному развитию Всемирной паутины. Совет включаетпроектировщиков, ученых, операторов и провайдеров со всего Света, которыезанимаются новыми протоколами и вопросами архитектуры, выпуская стандарты — «рабочиепредложения» (англ. Request for Comments, RFC). Непосредственногоюридического статуса они не имеют, однако их влияние на трансформацию интернетанесомненно.

Как рассказали CNews в «Элвис-плюсе», Смыслов занимает вэтой компании должность «архитектор системы», но одновременно с этим с середины 2018 г. являетсячленом Инженерного совета интернета.

Совет опубликовал вышеупомянутый стандарт (RFC 8784),касающийся квантовых атак, 1 июля 2020 г. В «Элвис-плюсе» отмечают, что в егоразработке также участвовали представители компании Cisco. В шапке документа насайте IETF они прописаны как S. Fluhrer,P. Kampanakis и D. McGrew.

Полное наименование документа Mixing Preshared Keys in theInternet Key Exchange Protocol Version 2 и описывает расширение протоколаобмена ключами в интернете версии 2 (IKEv2).

Это проблемабудущего, но думать о ней уже пора

Несмотря на то, что, по заверению представителей«Элвис-плюса», механизм противодействия квантовым компьютерам, описанный в RFC8784, уже реализован в семействе их ИБ-продуктов «Застава», в целом онисами же (включая и Смыслова в его описании протокола) признаются, что сейчасречь идет о проблеме не сегодняшнего, а только завтрашнего дня.

«Как известно, квантовые компьютеры способны взламыватькриптографические алгоритмы с открытым ключом, — рассуждают в компании. — Единственнойпричиной, почему это не происходит уже сейчас, является “игрушечная”размерность существующих на сегодняшний день квантовых компьютеров. Можно лисоздать полноразмерный квантовый компьютер и, если да, то в какие сроки —исследователям пока непонятно, но если он будет создан, то всекриптографические протоколы, использующие криптографию с открытым ключом (такиекак цифровая подпись или выработка общего ключа по Диффи-Хеллману) окажутся подугрозой».

Одним из путей противодействия этому в компании называют использованиепротоколов, комбинирующих криптографию с открытым ключом и так называемую криптографиюс симметричным ключом. «Это наиболее простой и дешевый путь, который требуетминимальных дополнительных вложений и, в отличие от так называемойпостквантовой криптографии, хорошо исследован», — говорят в «Элвис-плюсе».

Разработанный с участием Смыслова протокол RFC 8784использует именно этот метод противодействия квантовым компьютерам, заверяют в «Элвис-плюсе».«Суть его заключается в том, что в протокол IKEv2 вводится дополнительныйсимметричный ключ, который участвует в выработке сеансовых ключей, — поясняют ворганизации. — Метод позволяет уже сейчас защищать информацию отзлоумышленников, которые могут записывать передаваемый по сети трафик с тем,чтобы впоследствии, когда (и если) у них появится квантовый компьютер,расшифровать его».

Квантовая лихорадка

Напомним, квантовые компьютеры в отличие от классическихвычислительных машин оперируют не битами, а кубитами, которые могут находитсяне только в состояниях «1» и «0», но и их суперпозиции. При разработкеквантовых вычислительных устройств ученые стараются ввести кубиты в состояниеквантовой запутанности. Суть явления заключается в том, что изменение одногокубита всегда влияет на состояние связанных с ним соседей. Благодаря этомуквантовые компьютеры потенциально способны демонстрировать высочайшуюпроизводительность в вычислениях.

Важной вехой для квантовых технологий считаетсядостижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) —способности производить вычисления быстрее классических систем. Главнойпроблемой квантовых технологий на текущем этапе развития является возникновениев процессе работы большого количество ошибок, нуждающихся в коррекции.

Над созданием квантовых компьютеров работают ученые и компаниимногих стран мира. Так, 21 сентября 2019 г. стало известно, что созданныйкорпорацией Google квантовый компьютер за три минуты выполнил задачу, накоторую самому мощному на сегодняшний день компьютеру нужно 10 тыс. лет. Обэтом сообщило издание Financial Times.

На день раньше, 20 сентября 2019 г., был создан квантовый компьютер «длябедных», способный работать при комнатной температуре, о чем сообщал CNews. Исследователи из японскогоУниверситета Тохоку и американского Университета Пердью создали нетрадиционнуюспинтронную вычислительную схему и доказали с ее помощью практическуюприменимость концепции так называемых «вероятностных» вычислений. Опираясь назаконы спинтроники, группа ученых создала вероятностный компьютер на базеp-битов, которые могут использоваться как квантовые кубиты, но при этомспособны не только работать при комнатной температуре, но и взаимодействовать сбольшим количеством соседних битов.

Чуть позже, 2 октября 2019 г. CNews писал, что в Россиисоздан и успешно протестирован прототип первого отечественного квантовогокомпьютера. Над ним работали специалисты НИТУ «МИСиС» и МГТУ им. Баумана, и внем используются кубиты из сверхпроводящих материалов.

Недавно, 16 июня 2020 г. CNews выяснил, что на развитие квантовыхвычислений в России потратят 23,6 млрд руб., из которых 1,5 млрд руб. готовавложить госкорпорация «Росатом». Основные затраты будут связаны с разработкойквантовых процессоров четырех разных типов. Также запланировано созданиеоблачной платформы для доступа к квантовым вычислениям.